Fluent 动网格+高铁制动盘制动过程仿真(一)
本案例对高铁紧急制动时的制动盘温度场和速度场进行了仿真计算。由于涉及到传热、动网格之类的仿真计算，整个计算流程与计算模型十分复杂繁琐。因此在设计本案例的教学推文时，本节仅对制动盘的制动过程进行仿真计算教学。待大家掌握动网格、滑移网格两种制动过程的仿真之后，再分别展开热仿真的耦合教学。本案例采用800mm的车轮，600mm的制动盘，以100m/s的速度、5m/s^2的制动加速度为计算工况，展开了相对应的制动过程仿真计算。1workbench设置本案例具体设置如下图，由于几何较为复杂，因此首先在a中对车轮与制动盘进行了建模，然后分别划分平移运动区域、旋转运动区域和静止域。2SCDM设置2.1导入几何本案例几何结构比较复杂，首先是制动盘区域，具体的几何结构如下图所示，作为旋转域，给予1000mm的圆柱体。具体的几何模型与边界条件如下所示：其次是平移区域。几何结构如下图所示，该部分比较简单，主要是用于制动过程的模拟。具体的几何模型与边界条件如下所示：静止域几何结构如下图所示，为长方体流体域。具体的几何模型与边界条件如下所示：2.2网格设置采用Fluentmeshing进行网格划分，除去层铺区域，其他区域采用多面体网格划分。具体的网格划分如下图所示：采用Fluentmeshing进行网格划分，层铺区域采用四面体网格划分。具体的网格划分如下图所示：网格划分情况可以参考Fluentmeshing层铺动网格划分教程（一）3FLUENT设置3.1General设置与网格导入首先导入网格，由于是三部分网格，因此需要通过附加case的方式，将其余两部分网格导入，然后勾选稳态计算，具体设置如下图所示。3.2材料设置此处对材料进行设置，采用air作为流体计算材料，具体设置如下图所示：3.3模型设置此处选择模型进行相关计算，具体设置如下图所示：3.4UDF设置此处对刹车盘运动的udf进行编写，lc为旋转域所需udf，lc1为平移域所需udf，具体设置如下图所示：#include"udf.h"#include"mem.h"#include"dynamesh_tools.h"DEFINE_CG_MOTION(lc,dt,vel,omega,time,dtime){realt=CURRENT_TIME;omega[0]=0;omega[1]=0;omega[2]=-1*(100-5*t)/0.4;vel[0]=(100-5*t);vel[1]=0;vel[2]=0;}DEFINE_CG_MOTION(lc1,dt,vel,omega,time,dtime){realt=CURRENT_TIME;vel[0]=(100-5*t);vel[1]=0;vel[2]=0;}此处将UDF导入到fluent中，具体设置如下图所示：3.5interface设置由于是多个域组成，因此需要通过interface将各个区域连接起来，具体设置如下图：3.6动网格设置本案例最重要的便是动网格的设置，具体设置如下图：其中红色框勾选为lc，其余为lc1.3.7初始化设置首先进行标准初始化设置，具体设置如下图：3.8计算设置此处进行的计算设置如下：4后处理结果4.1后处理结果对制动过程的云图进行初步绘制，流线图如下所示：对制动过程的云图进行初步绘制，截面速度云图如下所示：对制动过程的云图进行初步绘制，速度矢量图如下所示：来源：CFD仿真库
